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Die
vorliegende Erfindung betrifft Flüssigkeitsheizgefäße und insbesondere
ein System zur Anbringung eines allgemein flachen Heizelements im Boden
eines Flüssigkeitsheizgefäßes.
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Im
Vereinigten Königreich
haben Flüssigkeitsheizgefäße wie z.B.
Wasserkocher bzw. -kessel und Heißwasserkrüge bzw. -kannen traditionell
ummantelte Heizelemente verwendet, welche sich durch eine Öffnung in
der Wand oder Basis des Gefäßes in das
Gefäß erstrecken.
Jedoch gab es in jüngster
Zeit eine Bewegung dahin, solche Heizelemente durch flache Heizelemente
zu ersetzen, welche wenigstens einen Teil der Basis des Gefäßes ausbilden.
Solche Heizeinrichtungen umfassen typischerweise ein ummanteltes
Heizelement, welches in geeigneter Weise mit der Unterseite einer
Platte verbunden ist, eine Dickfilm-Widerstandsheizungsleiterbahn,
welche an der Unterseite einer Platte angebracht ist, oder ein ummanteltes
Heizelement, welches in ein Druckgussteil eingegossen ist. Beispiele von
einigen solchen Heizeinrichtungen sind in der WO 96/18331 gezeigt.
Solche Heizeinrichtungen haben den Vorteil, dass sie leichter gereinigt
werden können
und dem Flüssigkeitsheizgefäß ein schöneres Aussehen
verleihen.
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Verschiedene
Systeme wurden vorgeschlagen, um flache Heizeinrichtungen in dem
Boden von Flüssigkeitsheizgefäßen, insbesondere
kunststoffwandigen Gefäßen, anzubringen.
Die oben erwähnte WO
96/18331 schlägt
vor, einen an der Heizeinrichtung ausgebildeten Kanal um einen herabhängenden Flansch
zu klemmen, welcher an dem Gefäßkörper ausgebildet
ist. Wäh rend
dieses System eine überaus
gute Befestigung mit einer ausgezeichneten Abdichtung bereitstellt,
ist es nicht leicht entfernbar, wenn ein Gefäß nachgearbeitet werden muss
(wenn beispielsweise eine Heizeinrichtung in einem Endtest als defekt
befunden wird) und es kann bei bestimmten Gefäßformen nicht verwendet werden,
wo kein herabhängender
Flansch ausgebildet werden kann oder wo ein Zugang zum Äußeren des
Flansches zum Bördeln
nicht möglich
ist. Dies ist insbesondere so bei den stilvolleren „Kugel"-Stiel-Kannen, welche mit
einer einzigen Kernform herstellbar sind.
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Andere
Systeme wurden vorgeschlagen, welche die Heizeinrichtung in Position
unter Verwendung eines Klemmmittels klemmen, welches gegenüber der
Heizeinrichtung wirkt. Solche Klemmmittel haben eine Anzahl an Stützen umfasst,
welche sich von einer Basisabdeckung des Gefäßes aus erstrecken, um mit
der Heizeinrichtung in Eingriff zu treten, oder einen Klemmring,
welcher an Ort und Stelle durch eine Mehrzahl von Schrauben gehalten
ist, welche in Montageansätze
eingreifen, welche an dem Gefäßkörper vorgesehen
sind. Jedoch sind solche Systeme nicht völlig zufriedenstellend, da
sie bestimmte Probleme, welche sich bei Kunststoffgefäßen ergeben,
nicht angemessen berücksichtigen.
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Die
DE 299 03 592 U offenbart
ein Wasserheizgefäß mit einer
entfernbaren und ersetzbaren Heizplatte. Ein Federring ist in die
Basis des Gefäßes eingesetzt,
um die Heizplatte an Ort und Stelle zu halten.
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Das
Hauptproblem ist die thermische Ausdehnung des Gefäßkörpers während einer
Verwendung. Ein typischer Polypropylen-Kannenkörper kann in der Länge und
im Durchmesser bis zu etwa 1 mm zunehmen und die Halterung muss
in der Lage sein, eine solche Bewegung zu kompensieren, während sie
nach wie vor eine zufriedenstellende Abdichtung zwischen dem Gefäßkörper und
der Heizeinrichtung aufrecht erhält.
Zur selben Zeit sollten die Kräfte,
welche auf das Gefäß ausgeübt werden,
um eine zufriedenstellende Abdichtung sicherzustellen, nicht so
groß sein,
dass sie ein thermisches Kriechen des Gefäßes während einer Verwendung bewirken, welches
mit der Zeit zu einer Entspannung der Dichtung und Undichtigkeit
führen
könnte.
Die oben erwähnten
Montagestützen
nehmen eine Ausdehnung nicht angemessen auf, während die Klemmschrauben lokal
sehr hohe Kräfte
ausüben,
welche zu thermischem Kriechen führen
können.
Tatsächlich
sind die Klemmanordnungen vom Stand der Technik im Wesentlichen
steif und sind auf die Elastizität
der Dichtung angewiesen, um eine Ausdehnung oder Bewegung aufzunehmen.
Das ist nicht ideal.
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Was
folglich verlangt wird, ist ein System zur Anbringung einer Heizeinrichtung
in der Basis eines Flüssigkeitsheizgefäßes, welche
einfach umzusetzen ist und welche eine zufriedenstellende Abdichtung
ungeachtet der Wärmebewegung
der Heizeinrichtung und des Gefäßkörpers bei
einer Verwendung bereitstellt, insbesondere bei Gefäßen aus Kunststoff.
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Nach
einem ersten Aspekt stellt daher die vorliegende Erfindung ein Flüssigkeitsheizgefäß bereit
mit einem Körper
und einer in dem Basisabschnitt des Körpers angebrachten Heizeinrichtung,
wobei der Gefäßkörper umfasst:
eine ringförmige
Fläche zur
Aufnahme einer Dichtung, eine zwischen der Heizeinrichtung und der
ringförmigen
Fläche
angeordnete Dichtung und ein axial zusammendrückbares Federmittel, weiches
derart angeordnet ist, dass es eine axiale Vorspannkraft ausübt, um die
Dichtung gegenüber
der ringförmigen
Fläche
abzudichten, wobei das Federmittel eine oder mehrere Schraubenfedern
umfasst, welche zwischen einer in der Basis des Gefäßes vorgesehenen
Montagestelle und der Heizeinrichtung angeordnet ist/sind.
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Somit üben gemäß der Erfindung
axial zusammendrückbare
(d.h. axial des Gefäßes zusammendrückbare)
Federmittel eine axiale Federkraft aus, um eine Abdichtung der Heizeinrichtung
in der Gefäßbasis zu
bewirken. Die Vorspannkraft hält
den Druck auf die Dichtung selbst unter Umständen, wo eine Bewegung des
Gefäßkörpers und
der Heizeinrichtung auftritt, bei, um ein Auslaufen zu verhindern. Ferner
kann die durch das Federmittel bereitgestellte Abdichtkraft derart
angepasst werden, dass ungeachtet der Bewegung des Gefäßkörpers die
Abdichtkraft ausreichend hoch gehalten werden kann, um eine zufriedenstellende
Abdichtung sicherzustellen, aber zur selben Zeit nicht so hoch,
um zu einem thermischen Kriechen des Gefäßkörpers zu führen.
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Vorzugsweise
ist das Federmittel derart konfiguriert, dass es eine relativ niedrige
Federkonstante hat, wodurch die Federvorspannkraft selbst bei einer thermischen
Bewegung des Gefäßkörpers relativ konstant
ist.
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Vorzugsweise
ist das Federmittel aus einem metallischen Material zur Festigkeit
und Wärmebeständigkeit
hergestellt und am meisten bevorzugt aus einem metallischen Material
mit einer relativ geringen Wärmeleitfähigkeit,
beispielsweise rostfreiem Stahl.
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Die
Federn werden bewirken, dass einige Wärme von der Heizeinrichtung
in einer Überhitzungssituation
abgeleitet wird, um auf diese Weise hilfreich zu sein, ein Überschreiten
(overshoot) an den mit der Dichtung in Kontakt befindlichen Rändern der
Heizeinrichtung zu verhindern.
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Vorzugsweise
sind wenigstens 5, mehr bevorzugt wenigstens 6, beispielsweise wenigstens acht
Federn vorgesehen, abhängig
von der Größe der Heizeinrichtung.
In der Praxis sollte die Abdichtungskraft, welche von dem Federmittel
ausgeübt wird,
ausreichend sein, um die Dichtung unter den erwarteten Betriebsbedingungen
beizubehalten, aber nicht so hoch, um ein Kriechen in dem Gefäß zu bewirken.
Sie sollte auch ausreichend sein, um ei ner Verlagerung durch eine
auf die obere Fläche
der Heizeinrichtung ausgeübten
Kraft, z.B. während
des Reinigens, zu widerstehen. Solche Kraftniveaus können empirisch
von dem Fachmann bestimmt werden, können aber typischerweise zwischen
30 und 75 kg liegen.
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Die
Montagestellen für
das Federmittel können
an jedem geeigneten Teil des Gefäßes vorgesehen
sein, beispielsweise in einer Basisabdeckung des Gefäßes, aber
vorzugsweise sind die Stellen in einem unteren Wandteil des Gefäßkörpers unter
der Heizeinrichtung vorgesehen.
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Die
Montagestellen können
beispielsweise die Form einer Ausnehmung haben, welche sich um den
Innenumfang der Gefäßwand herum
erstreckt, oder mehr bevorzugt eine Mehrzahl von getrennten Nuten,
in denen die Federn angeordnet sind.
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Die
Gefäßwand unterhalb
der Aussparung oder Nut kann verdickt sein, um die Tiefe der Aussparung
oder Nut zu vergrößern, ohne
die Gefäßwand übermäßig dünn zu machen,
welche dann Festigkeit verlieren könnte. Solche Besonderheiten
können leicht
in kugelförmige
Formen eingearbeitet werden, indem beispielsweise ein Gleitkern
oder winkelige Auswerfer vorgesehen werden oder sogar durch eine Verformung
des Formteils, während
es aus der Form entnommen wird, während es immer noch heiß und flexibel
ist.
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Mittel
können
vorgesehen sein, um die Federn in der Ausnehmung oder den Nuten
zu halten. Beispielsweise kann eine Basisabdeckung für das Gefäß teilweise
die Ausnehmung oder Nut überlappen,
um eine Einwärtsbewegung
der Federn zu verhindern. Am meisten bevorzugt kann die Abdeckung zu
diesem Zweck eine aufrechte Umfangswand haben.
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Der
Durchmesser des Bodenwandteils ist vorzugsweise derart, dass das
Federmittel axial in den Boden des Gefäßes eingesetzt werden kann.
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Die
Fähigkeit,
eine Vorspannfeder im Wesentlichen axial in den Boden des Gefäßes einzusetzen,
ist von der Herstellung her ein wesentlicher Vorteil.
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Die
Heizeinrichtung, die Dichtung und das Gefäß sind vorzugsweise derart
aufgebaut, dass zwischen der Heizeinrichtung und dem Gefäßkörper kein
Kontakt besteht. Vielmehr berührt
die Heizeinrichtung lediglich die Dichtung, welche wiederum die in
der Gefäßwand vorgesehene
Dichtungsfläche
berührt.
Dies reduziert den Wärmeübergang
zu der Gefäßwand und
bedeutet, dass die Heizeinrichtung tatsächlich an dem Gefäßkörper frei
beweglich ist und somit besser in der Lage ist, Bewegungen aufzunehmen.
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Die
Dichtung kann irgendeine geeignete Form haben. Beispielsweise kann
sie eine einfache Dichtung vom „O"-Ringtyp sein oder eine Dichtung mit
einem rechteckigen Querschnitt, welche zwischen einer oberen Fläche der
Heizeinrichtung und der Gefäßkörperdichtungsfläche zusammengedrückt wird.
Alternativ kann sie einen allgemein C-förmigen Querschnitt haben, um
sich um einen Umfangsrand der Heizeinrichtung zu erstrecken und
diesen aufzunehmen. Vorzugsweise hat die Dichtung jedoch einen allgemein
U-förmigen
oder V-förmigen
Querschnitt.
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Das
Federmittel kann direkt auf die Heizeinrichtung einwirken oder beispielsweise
in dem Fall einer Dichtung mit C-Querschnitt auf die Dichtung. Am meisten
bevorzugt wirkt das Federmittel auf den Umfangsbereich der Heizeinrichtung
oder Dichtung.
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Vorzugsweise
hat die Heizeinrichtung einen Umfangsflansch, um die Dichtung aufzunehmen, welche
dann derart wirken kann, dass die Heizeinrich tung in der Gefäßöffnung zentriert
wird. Zu diesem Zweck kann der Flansch L-förmig oder U-förmig sein.
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Die
in der Gefäßwand vorgesehene
Dichtungsfläche
kann einen Flansch umfassen, welcher sich von der Gefäßwand nach
innen erstreckt oder mehr bevorzugt ist er in der Gefäßwand selbst
ausgebildet, z.B. als eine Stufe in der Wand. Die Dichtungsfläche kann
sich im Allgemeinen orthogonal zu der Gefäßachse erstrecken.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
ist die Dichtungsfläche
jedoch dadurch definiert, dass eine im Allgemeinen vertikale Lippe
von dem Gefäßkörper abhängig ist.
Diese Anordnung ist besonders geeignet zur Verwendung mit einer
U-förmigen
oder V-förmigen
Dichtung, wie oben besprochen, und nach einem weiteren Aspekt stellt
die Erfindung ein Flüssigkeitsheizgefäß bereit,
welches eine in eine Öffnung deren
Basis montierte Heizeinrichtung umfasst, wobei die Heizeinrichtung
einen peripheren Kanal umfasst, welcher eine ringförmige Dichtung
mit einem U-förmigen
oder V-förmigen
Querschnitt aufnimmt, wobei die Dichtung mit einer sich vertikal
erstreckenden Lippe, die um die Öffnung
herum vorgesehen ist, im Eingriff ist.
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Im
Bereich der Dichtungsfläche
kann sich die Wanddicke des Gefäßkörpers abrupt ändern. Infolge des
Schrumpfens des Materials nach dem Formen kann dies zu sichtbaren
Markierungen an der Außenfläche des
Gefäßes führen, welche
unansehnlich wären.
Folglich ist die Außenfläche des
Gefäßes gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
mit einem Mittel versehen, um solche Markierungen zu verbergen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Außenfläche der
Gefäßwand in
dem Bereich des Flansches mit Gestaltungsmitteln versehen, um irgendwel che
Schrumpfmarkierungen zu verbergen, welche in dem Bereich ausgebildet
sein könnten.
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Die
Gestaltung kann ein geeignetes Muster umfassen, welches eine sichtbare
Markierung auflösen
würde und
vorzugsweise umfasst sie wenigstens eine sich in Umfangsrichtung
erstreckende Rippe. In einer weiteren Anordnung kann die Gestaltung
eine Nut zur Aufnahme eines separaten Bands, Rings oder Abschnitt
eines Klebstreifens sein, welcher sich um den Bereich erstreckt.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung wird nun nur beispielhaft zusammen mit anderen Anordnungen,
welche hier lediglich für
Erläuterungs-
und Vergleichszwecke beschrieben sind, unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in welchen:
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1 einen
Wasserkessel zeigt, bei welchem die vorliegende Erfindung verwendet
werden kann;
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2 lediglich
zum Zwecke des Vergleichs ein Schnittdetail des hervorgehobenen
Bereichs des Wasserkessels von 1 zeigt,
welche eine erläuternde
Montageanordnung der Heizeinrichtung in dem Wasserkessel zeigt;
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3 eine
alternative Heizeinrichtungsmontageanordnung zeigt, welche ebenfalls
nur zum Vergleich gezeigt ist;
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4 eine
Explosionsansicht der Anordnung von 3 zeigt;
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5 eine
Montageanordnung gemäß der Erfindung
zeigt;
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6 eine
noch weitere erläuternde
Montageanordnung nur für
Vergleichszwecke zeigt;
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7 eine
noch weitere erläuternde
Montageanordnung lediglich für
Vergleichszwecke zeigt;
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8 eine
noch weitere erläuternde
Montageanordnung lediglich für
Vergleichszwecke zeigt; und
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9 einen
Gefäßkörper zur
Verwendung in der Erfindung zeigt.
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Unter
Bezugnahme auf 1 umfasst ein Flüssigkeitsheizgefäß in der
Form eines schnurlosen Wasserkessels 2 einen Gefäßkörper 4,
welcher aus Polypropylen oder einem ähnlichen Kunststoffmaterial
geformt ist. Ein Ausgussschnabel 6, ein Griff 8 und ein
Deckel 10 sind an dem Gefäßkörper 4 angebracht.
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Der
Gefäßkörper 4 sitzt
auf einer separaten Energieversorgungsbasis 12, welcher
Energie durch ein Netzanschlusskabel 14 zugeführt wird.
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Der
Gefäßkörper 4 ist
in einer einzigen Tiefziehform geformt, um auf diese Weise die Notwendigkeit
für komplizierte
Formkernanordnungen zu vermeiden. Folglich ist der Gefäßkörper 4 derart
geformt, dass es keine im Wesentlichen eintrittsinvarianten Formen
gibt, welche andernfalls eine leichte Trennung der Formteile verhindern
würden.
Folglich kann eine Heizeinrichtung nicht in der Basis des Gefäßes durch
eine Anordnung, wie sie in der WO 96/18331 beschrieben ist, montiert
werden und ein alternatives System muss verwendet werden.
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Wie
in 2 gesehen werden kann, ist der Wasserkessel 2 mit
einer flachen Heizeinrichtung 16 versehen, welche derart
angeordnet ist, dass sie den Boden 18 des Gefäßkörpers 4 benachbart
der Basis 20 des Gefäßkörpers 4 schließt. Die
Heizeinrichtung 16 umfasst eine im Allgemeinen flache Metallplatte 22 aus
rostfreiem Stahl, bei der ein ummanteltes Heizelement 24 in
einem zentralen Abschnitt derselben durch an sich bekannte Mittel
montiert ist. Eine thermisch sensitive Steuerung/Regelung und ein
elektrischer Anschluss (nicht gezeigt) sind auch an der Heizplatte 22 in
einer an sich bekannten Weise angebracht.
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Die
Heizplatte 22 ist mit einem L-förmigen Umfangsflansch 26 versehen,
welcher im Gebrauch einen elastischen Dichtungsring 28 aus
Silikonkautschuk oder einem ähnlichen
Material aufnimmt. Der Dichtungsring 28 ist mit einer ringförmigen Dichtungsfläche 30 im
Eingriff und dichtet mit dieser ab, welche in den unteren Wandteil 32 des
Gefäßkörpers 4 geformt
ist.
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Es
ist ersichtlich, dass sich der Umfangsflansch 26 der Heizplatte 22 nicht
zu der Gefäßwand 32 in
den radialen oder axialen Richtungen erstreckt und dass er nur mit
dem Dichtungsring 28 in Kontakt ist. die Heizeinrichtung 16 ist
somit im Grunde schwimmend in der Gefäßbasis montiert, wobei der Dichtungsring 28 dazu
dient, die Heizeinrichtung 16 in der Öffnung 18 in der Gefäßbasis zu
zentrieren. Dies ist vorteilhaft, da so kein direkter thermischer Kontakt
zwischen der Heizeinrichtung 16 und der Gefäßwand 32 besteht,
was zu einer örtlichen Überhitzung
der Gefäßwand in
einer Überhitzungssituation führen könnte.
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In
der erläuternden
Anordnung von 2, welche nur für Vergleichszwecke
bestimmt ist, liegt das obere Ende 36 einer Feder 38 an
die Unterseite des Umfangsflansches 26 der Heizplatte 22 an.
Die Feder 38 ist im Allgemeinen zylindrisch und ist mit acht
herabhängenden
Federzungen 40 ausgebildet, welche in jeweilige in der
unteren Wand 30 des Gefäßkörpers 4 vorgesehene
Nuten 42 eingreifen.
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Eine
Basisabdeckung 60 ist entsprechend angebracht, um das untere
Ende 20 des Gefäßkörpers 4 zu
schließen,
durch Schrauben 62, welche in Montageansätzen 64 in
der Heizeinrichtung 24 angebracht sind (siehe 4).
Der Außenumfang
der Basisabdeckung 60 ist mit einer aufrechten Wand 66 versehen,
welche sich im montierten Zustand über die Kante 58 der
Nut 42 nach oben erstreckt, um zu verhindern, dass sich
die Federzunge 40 aus der Nut 42 herausbewegt.
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Der 3 zuwendend
zeigt diese auch nur zum Vergleich eine ähnliche Anordnung zu der der 2,
verwendet aber eine etwas unterschiedliche Form einer Heizplatte 22. Ähnliche
Bezugszahlen werden in dieser Ausführungsform für gemeinsame Merkmale
mit der Ausführungsform
von 2 verwendet.
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Bei
dieser Anordnung umfasst die Heizplatte 22 einen allgemein
U-förmigen
Umfangskanal 70, welcher die Dichtung 28 aufnimmt.
Die Dichtungsfläche 30 an
der Gefäßwand 32 ist
im Allgemeinen orthogonal zu der Achse des Gefäßes und die Dichtung 28 liegt
an dieser an. Wiederum berührt
das Heizelement nicht die Gefäßwand 32.
Die Feder 38 und die Nuten 42 in dieser Anordnung
sind dieselben wie die in 2 gezeigten.
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Die
Montage der in 3 gezeigten erläuternden
Anordnung wird nun unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Das Montageverfahren ist für
die Anordnung von 2 im Allgemeinen gleich.
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Als
erstes wird die Dichtung 28 in dem Umfangskanal 70 der
Heizplatte 22 angeordnet. Die montierte Dichtung und die
Heizplatte können
dann in den Boden des Gefäßkörpers 4 derart
eingesetzt werden, dass die Dichtung 28 an der Dichtungsfläche 30 in
der Gefäßwand 32 anliegt,
wie in 3 gezeigt. Die Feder 38 wird dann in
den Boden des Gefäßkörpers 4 in
einer im Allgemeinen axialen Richtung eingesetzt, so dass ihr oberes
Ende 36 an der unteren Fläche 72 des Umfangskanals 70 der
Heizplatte 22 anliegt. Die Federzungen 40 werden
radial einwärts in
der Richtung des Pfeils 80 in 3 abgebogen, während sie
sich über
die verjüngten
Flächen 56 unterhalb
der Nuten 42 bewegen. Die Federzungen 40 werden
dann weiter nach oben gedrückt,
so dass sie in die Nuten 42 schnappen, um auf diese Weise
eine elastische Vorspannkraft auf die untere Fläche 72 des Heizplattenkanals 70 bereitzustellen,
um die Dichtung 32 gegen die Dichtungsfläche 30 der
Gefäßkörperwand 32 zu
drücken.
Auf diese Weise werden nur axial angelegte Kräfte benötigt, um das Heizelement einzubauen,
was maßgebliche
Vorteile bei der Montage hat.
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Zum
Schluss wird die Basisabdeckung 60 an dem Boden des Gefäßkörpers 4 derart
angebracht, dass die Umfangswand 64 derselben sich über die Kante 58 der
Nuten 42 erstreckt, um zu verhindern, dass die Zungen 40 aus
diesen Nuten gelöst
werden.
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Es
ist einzusehen, dass dann, wenn das Heizelement 22 von
dem Gefäß, aus welchem
Grund auch immer, entfernt werden muss, beispielsweise um eine Nacharbeitung
des Gefäßes zu erlauben,
die Basisabdeckung 60 entfernt und die Federzungen 40 gelöst werden
können,
um eine Demontage des Heizelements 22 zu erlauben.
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5 zeigt
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, in welcher die Heizplatte 22 mit
einer Ausnehmung oder Reihe von Vertiefungen 130 einwärts eines
Umfangsflansches 36 versehen ist. Die Basisabdeckung 60 umfasst
eine Umfangswand 132 mit einer Mehrzahl von Montagestellen 134 an derem
oberen Ende. Die Montagestellen befestigen eine Mehrzahl von (z.B.
zwölf)
Schraubenfedern 136, welche gegen die Unterseite der Ausnehmung
oder Ansätze 130 wirken,
um den Flansch 36 der Heizeinrichtung gegen die Dichtung 28 und
die Dichtung gegen die Wandabdichtungsfläche 30 vorzuspannen. Wie
bei den früheren
Anordnungen berührt
die Heizplatte 22 nicht die Wand 32 des Gefäßes und
ist folglich in einer schwimmenden Weise montiert.
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6 zeigt
noch eine weitere erläuternde Anordnung
lediglich für
Vergleichszwecke. Bei dieser Anordnung hat die Heizeinrichtung 16 keinen
geformten Flansch um ihren Umfang, aber hat einen im Wesentlichen
flachen Umfang 158, welcher in einer im Schnitt C-förmigen Dichtung 160 aufgenommen ist,
deren oberes Ende mit der Wulstdichtungsfläche 30 im Eingriff
ist. Die flache Fläche 102 der
Feder 140 ist mit der Unterseite der Dichtung 160 im
Eingriff und die ausgeübte
axiale Kraft reicht aus, um zwischen der Dichtung und dem Gefäßkörper und
der Dichtung und der Heizplatte 22 abzudichten. Diese Montageform
eignet sich speziell zur Montage völlig flacher Heizelemente,
wie z.B. Dickfilm-Heizelemente, welche üblicherweise auf diese Art
und Weise ausgebildet sind.
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In
dieser Anordnung umfasst auch die Formung, welche an der Außenseite
des Gefäßkörpers im
Bereich des Flansches 30 vorgesehen ist, eine Ausnehmung 162,
in welcher Ausnehmung beispielsweise ein Metallband 164 angeordnet
ist, welches alle sichtbaren Markierungen an dem Gefäßkörper abdecken
wird.
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7 zeigt
noch eine weitere erläuternde Anordnung
lediglich zum Vergleich, bei der die Heizeinrichtung 16 ein
Druckgussheizelement ist, welches einen Körper 170 aus Aluminium
oder einer Aluminiumlegierung umfasst, in welchen ein ummanteltes
Heizelement 172 eingegossen wurde. Die obere Fläche des
Heizelements ist im Allgemeinen flach, aber sie könnte andere
Profile/Konturen haben.
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Die
Heizeinrichtung 16 ist mit einem peripheren L-förmigen Flansch 174 zur
Aufnahme einer Dichtung 28 versehen, welche mit der Wulstgefäßabdichtungsfläche 30 im
Eingriff ist. Die obere Fläche 102 der
Feder 140 ist mit der Unterseite des Flansches 174 im
Eingriff.
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Die
Gefäßwand 32 ist
auch mit Wellen 176 im Bereich der Dichtungsfläche 30 versehen,
um alle Schrumpfmarkierungen zu tarnen, welche in dem Bereich ausgebildet
sein könnten.
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Die 8 zeigt
noch eine weitere erläuternde
Anordnung lediglich zum Vergleich, bei der ein Gefäßkörper 180 mit
einer länglichen,
im Allgemeinen vertikalen Lippe 182 ausgebildet ist. Die
Heizeinrichtung 184 umfasst einen peripheren Montagekanal 186,
welcher eine Dichtung 188 mit einem im Allgemeinen U-förmigen Querschnitt
aufnimmt. Wie aus 8 gesehen werden kann, ist das
untere Ende 190 der Lippe 182 in der U-förmigen Dichtung 188 aufgenommen.
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9 zeigt
eine Anwendung eines Gefäßkörpers zur
Verwendung bei der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform
ist ein Gefäßkörper 260 mit
einer sich im Allgemeinen vertikal erstreckenden Lippe 162 ausgebildet,
welche mit einer unteren Dichtungsfläche 266 versehen ist.
Diese Anordnung ist besonders nützlich
bei Gefäßen mit
im Allgemeinen geraden Wänden 260,
was es einem Formwerkzeug erlaubt, leichter die radial äußere Fläche 268 der
Wand 262 auszubilden.
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In
den oben erörterten
Ausführungsformen kann
der untere Teil des Gefäßkörpers, welcher
die Dichtungsfläche
umfasst, mit der Gefäßwand mitgeformt sein
oder als ein separates Bauteil hergestellt und nachfolgend an die
Gefäßwand geschweißt oder anders
an dieser angebracht sein.
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Es
ist einzusehen, dass die Montageanordnungen der vorliegenden Erfindung
ideal zur Verwendung bei Kunststoffgefäßen geeignet sind, wo sie Bewegungen
der Heizeinrichtung, der Gefäßwände und anderer
Bauteile bewältigen
können,
ohne die Qualität
der Dichtung zu vermindern. Die Erfindung erlaubt auch ein Montagesystem
zur Verwendung in Einzel-Tiefzieformen, was es erlaubt, Gefäße wirtschaftlicher
herzustellen, und vereinfacht die Montage des Gefäßes.
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Während die
Erfindung in der obigen Ausführungsform
im Zusammenhang mit ummantelten Heizelementen beschrieben wurde,
kann das flache Heizelement gleichermaßen ein Dickfilm-Heizelement sein.
Es ist aus der Ausführungsform
ersichtlich, dass der Begriff „flach", wie er hier benutzt
wurde, nicht nur beabsichtigt, Heizanordnungen abzudecken, welche nicht
ganz und gar flach sind, sondern ebenso im Allgemeinen irgendein
plattenartiges Heizelement, welches in den Boden eines Flüssigkeitsheizgefäßes montiert
ist. Während
ferner die Halterung der Erfindung besonders zur Verwendung in kunststoffwandigen
Gefäßen geeignet
ist, insbesondere solchen mit „Kugel"-Profil, ist sie
auch zur Verwendung in anderen Gefäßen, z.B. aus Metall oder Glas,
geeignet.
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Die
beschriebenen Montageanordnungen ergeben eine besonders gute Abdichtung
der Heizeinrichtung in dem Gefäß und zur
selben Zeit erlauben sie eine Entfernung der Heizeinrichtung, sollte sich
dies als notwendig erweisen. Die Bauteile können dann erneut verwendet
werden, sofern dies zweckmäßig ist.
Ebenso stellt die Verwendung von Federn anstelle von Befestigungsmitteln
wie z.B. Schrauben, um die Heizeinrichtung an Ort und Stelle zu
halten, eine sehr bedeutsame Kostenersparnis dar.
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Ferner
ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, kreisförmige Heizeinrichtungen in
der richtigen Lage zu befestigen und sie kann verwendet werden,
um jede Form von Heizeinrichtung zu befestigen.